Robot sẽ có làn da giống con người? Hydrogel mới giúp điều đó thành hiện thực

Các nhà khoa học từ Đại học Aalto (Phần Lan) và Đại học Bayreuth (Đức) vừa phát triển một loại hydrogel đặc biệt có khả năng tự phục hồi nhanh chóng, mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học, robot mềm và da nhân tạo. Loại hydrogel này kết hợp được cả tính mềm dẻo, bền chắc và khả năng tự chữa lành, điều mà trước đây các vật liệu tổng hợp khó đạt được.

Công nghệ này dựa trên việc sử dụng các tấm nano đất sét siêu mỏng để tạo nên mạng lưới polymer rối và dày đặc giúp hydrogel không quá mềm mà vẫn duy trì độ đàn hồi cao. Khi bị cắt, các polymer trong gel xoắn vào nhau một cách tự nhiên giúp vật liệu phục hồi nhanh chóng. Theo nhóm nghiên cứu, hydrogel này có thể tự lành 80 – 90% chỉ trong vòng 4 giờ và khôi phục hoàn toàn sau 24 giờ với độ cứng và khả năng kéo giãn tương tự da người.

Mô phỏng hydrogel hình nhẫn hình thành qua quá trình tự phục hồi. Ảnh: Margot Lepetit/Đại học Aalto

Quy trình chế tạo vật liệu này khá đơn giản: các nhà khoa học trộn một loại bột monomer với nước chứa các tấm nano đất sét, sau đó chiếu đèn UV để kích hoạt quá trình liên kết phân tử, tạo thành gel rắn. Nhờ những đặc tính vượt trội này, hydrogel có thể được ứng dụng trong các mô sinh học nhân tạo, hỗ trợ điều trị y tế hoặc chế tạo robot có lớp da tự phục hồi.

Nhà nghiên cứu Olli Ikkala từ Đại học Aalto cho rằng đây là một bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực vật liệu tổng hợp. Khả năng tự phục hồi nhanh chóng không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của các thiết bị y tế mà còn mở đường cho việc tạo ra robot thông minh với lớp da bền chắc, có thể tự sửa chữa khi bị hư hại. Phát hiện này có thể thay đổi cách thiết kế vật liệu trong tương lai mang đến nhiều giải pháp hữu ích cho khoa học và công nghệ.